民航機(jī)載電子設(shè)備與系統(tǒng)(第2章)

1、第二章第二章 大氣數(shù)據(jù)儀表與大大氣數(shù)據(jù)儀表與大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)內(nèi)容提要 1. 大大氣氣特性特性 2. 氣壓氣壓高度表高度表 3. 升降速度表升降速度表 4. 空速表空速表5. 馬馬赫赫數(shù)數(shù)表表6.大大氣數(shù)氣數(shù)據(jù)據(jù)計(jì)計(jì)算機(jī)算機(jī)大氣數(shù)據(jù)儀表大氣數(shù)據(jù)儀表指飛行儀表中的指飛行儀表中的高度表、高度表、指示空速表、真空速表、馬赫數(shù)表、指示空速表、真空速表、馬赫數(shù)表、升降速度表和大氣溫度表升降速度表和大氣溫度表等。等。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)特點(diǎn)分立式分立式組合式組合式系統(tǒng)式系統(tǒng)式大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)儀表大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)儀表大氣數(shù)據(jù)儀表不能直接測出飛機(jī)飛行的參數(shù)大氣數(shù)據(jù)儀表不能直接測出飛機(jī)飛行的參數(shù)通過測量飛機(jī)與大氣之間的

2、作用力及飛機(jī)所通過測量飛機(jī)與大氣之間的作用力及飛機(jī)所在位置的大氣參數(shù)，再根據(jù)大氣參數(shù)與飛機(jī)在位置的大氣參數(shù)，再根據(jù)大氣參數(shù)與飛機(jī)飛行參數(shù)的特定關(guān)系進(jìn)行換算后才能得到飛行參數(shù)的特定關(guān)系進(jìn)行換算后才能得到大氣參數(shù)經(jīng)過飛機(jī)的全、靜壓系統(tǒng)和大氣參數(shù)經(jīng)過飛機(jī)的全、靜壓系統(tǒng)和大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，再送到相應(yīng)的儀表分別指示飛行的各再送到相應(yīng)的儀表分別指示飛行的各種數(shù)據(jù)。種數(shù)據(jù)。第一節(jié)大氣特性第一節(jié)大氣特性第一節(jié)大氣特性第一節(jié)大氣特性 （一）大氣層（一）大氣層(aerosphere)大氣層的成分主要有大氣層的成分主要有氮?dú)獾獨(dú)猓?，?81；氧氣占氧氣占209；氬

3、氣占；氬氣占093；還有；還有少量的少量的二氧化碳二氧化碳、稀有氣體（、稀有氣體（氦氣氦氣、氖氖氣氣、氬氣氬氣、氪氣氪氣、氙氣氙氣、氡氣）和水蒸、氡氣）和水蒸汽。大氣層的空氣汽。大氣層的空氣密度密度隨高度而減小，隨高度而減小，越高空氣越稀薄。大氣層的厚度大約在越高空氣越稀薄。大氣層的厚度大約在1000千米以上，但沒有明顯的界限。千米以上，但沒有明顯的界限。第一節(jié)第一節(jié) 大氣特性大氣特性q垂直方向上特性變化顯著 （密度、溫度、壓強(qiáng)、）10km高度 1/3 1/3 0 0 p p1/4 p1/4 p0 0100km高度 4 4* *1010-7-7 0 0 p p 3 3* *1010-7-7 p

4、 p0 0一、大氣一、大氣第一節(jié)第一節(jié) 大氣特性大氣特性包圍在地球周圍的空氣為大氣，分五層：包圍在地球周圍的空氣為大氣，分五層： 對流層(赤道區(qū)1618km,中緯度區(qū)1012km,南北極89km; 包含大氣中的大氣質(zhì)量，幾乎全部的水汽，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變) 散逸層(外層，大氣分子向外層空間逃逸) 電離層(到800km，空氣密度很小，聲波也難以傳播?？諝馓幱诟叨入婋x狀態(tài)) 中間層(到8085km。氣溫隨高度增加而下降，空氣有相當(dāng)強(qiáng)烈的垂直運(yùn)動。 ) 平流層(對流層之上，頂端擴(kuò)展到5055km。氣流平穩(wěn)，能見度佳。平流層下端稱同溫層)同溫層堡壘一、大氣一、大氣民航飛機(jī)在對流層飛行，最高升限接近平流層

5、下邊界。民航飛機(jī)在對流層飛行，最高升限接近平流層下邊界。第一節(jié)第一節(jié) 大氣特性大氣特性R 氣體常數(shù)大氣的狀態(tài)參數(shù)：密度 （kg/m3）溫度 T （K）壓強(qiáng) p （Pa）狀態(tài)方程： 對于一定量的氣體，它的壓強(qiáng)p、密度和溫度T等三個(gè)參數(shù)就可以決定它的狀態(tài)。它們之間的關(guān)系，可以用氣體的狀態(tài)方程表示 。p=RT一、大氣一、大氣第一節(jié)大氣特性第一節(jié)大氣特性來自空氣的重力來自空氣的重力來自空氣不規(guī)則運(yùn)動來自空氣不規(guī)則運(yùn)動對容器壁的作用力對容器壁的作用力單位面積所承受單位面積所承受的大氣柱重量的大氣柱重量大氣壓力大氣壓力二、大氣的溫度、密度、壓力與高度的關(guān)系1、 大氣溫度隨高度變化的關(guān)系大氣溫度空氣受熱的程

6、度空氣分子不規(guī)則熱運(yùn)動的速度二、溫度、密度、壓力與高度的關(guān)系二、溫度、密度、壓力與高度的關(guān)系大氣溫度一般以攝氏溫度大氣溫度一般以攝氏溫度C和絕對溫度和絕對溫度K表示。西方國家常用華氏溫度表示。表示。西方國家常用華氏溫度表示。高度升高，溫度降低高度升高，溫度降低同溫層同溫層HttkmCdHdtHc0/5 . 6溫度梯度溫度梯度求求H=11km處的溫度。處的溫度。-56.5度度2、 大氣密度隨高度變化的關(guān)系大氣密度單位容積空氣的質(zhì)量空氣分子疏密的程度空氣分子的數(shù)目靠近地面較多，遠(yuǎn)離地面較少。H(km)二、溫度、密度、壓力與高度的關(guān)系二、溫度、密度、壓力與高度的關(guān)系高度越高，密度越低高度越高，密度越

7、低3、 大氣壓力隨高度變化的關(guān)系大氣壓力H(km)單位面積上所承受的大氣柱重量HdpdH p二、溫度、密度、壓力與高度的關(guān)系二、溫度、密度、壓力與高度的關(guān)系高度升高，大氣柱變高度升高，大氣柱變短，單位面積上所承短，單位面積上所承受的重量必然減輕受的重量必然減輕。三、國際標(biāo)準(zhǔn)大氣和三、國際標(biāo)準(zhǔn)大氣和大氣的物理性質(zhì)大氣的物理性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 大氣特性大氣特性由來：大氣參數(shù)隨著地理位置、離地面高度和季節(jié)等的變化，飛機(jī)的空氣動力和飛行性能隨之變化。 三、國際標(biāo)準(zhǔn)大氣三、國際標(biāo)準(zhǔn)大氣：為了確定比較飛機(jī)的飛行性能必須為了確定比較飛機(jī)的飛行性能必須按同一標(biāo)準(zhǔn)大氣物理性質(zhì)進(jìn)行換算。按同一標(biāo)準(zhǔn)大氣物理性質(zhì)進(jìn)行換

8、算。各種飛行參數(shù)的測量儀表各種飛行參數(shù)的測量儀表都按標(biāo)準(zhǔn)大氣設(shè)計(jì)出來的都按標(biāo)準(zhǔn)大氣設(shè)計(jì)出來的國際標(biāo)準(zhǔn)大氣國際標(biāo)準(zhǔn)大氣地球北緯地球北緯3560度地區(qū)的平均大氣數(shù)據(jù)接近，度地區(qū)的平均大氣數(shù)據(jù)接近，實(shí)際上把這些平均數(shù)值加以修正得出的。實(shí)際上把這些平均數(shù)值加以修正得出的。廣州廣州北京北京上海上海比標(biāo)準(zhǔn)大氣規(guī)定的氣溫高比標(biāo)準(zhǔn)大氣規(guī)定的氣溫高和標(biāo)準(zhǔn)大氣規(guī)定的氣溫差不多和標(biāo)準(zhǔn)大氣規(guī)定的氣溫差不多提出：國際標(biāo)準(zhǔn)大氣高度高度 H H0m比重比重 1.225kg/m3溫度溫度 T T288.15K壓強(qiáng)壓強(qiáng) p p101325Pa聲速聲速 a(c)a(c)340.294m/s粘度粘度 1.7894*10 -5Pa*

9、s標(biāo)準(zhǔn)重力加速度標(biāo)準(zhǔn)重力加速度 g g9.80665m/s2氣體常數(shù)氣體常數(shù) R R287.05278J/(kgK)海平面大氣物理屬性 15760mmHg密度0.125kgs2/m4空氣的質(zhì)量密度與空氣的重量密度的關(guān)系空氣的質(zhì)量密度與空氣的重量密度的關(guān)系g質(zhì)量密度質(zhì)量密度重量密度重量密度重力加速度重力加速度q慣性：空氣對飛機(jī)的反抗或反推力。慣性大，阻力大 q粘性：粘性大，加劇摩擦相鄰兩層間的內(nèi)摩擦 氣體分子不規(guī)則運(yùn)動的結(jié)果動粘性系數(shù) 內(nèi)摩擦力與相鄰流層特性參數(shù)之間的關(guān)系四、大氣的物理性質(zhì)：四、大氣的物理性質(zhì)：與質(zhì)量有關(guān)與質(zhì)量有關(guān)與密度有關(guān)與密度有關(guān)空氣自身相互粘空氣自身相互粘滯和牽制的特性滯和

10、牽制的特性溫度高溫度高粘性大粘性大壓壓縮縮性性的的特特點(diǎn)點(diǎn)低速飛行時(shí)，空氣的壓強(qiáng)和低速飛行時(shí)，空氣的壓強(qiáng)和密度變化不大，認(rèn)為不可壓縮。密度變化不大，認(rèn)為不可壓縮。物質(zhì)具有一定程度的可物質(zhì)具有一定程度的可壓縮性，氣體尤其明顯壓縮性，氣體尤其明顯在壓力和溫度作用下改變在壓力和溫度作用下改變密度和體積的一種特性密度和體積的一種特性高速飛行時(shí)必須考慮空氣的壓縮性。高速飛行時(shí)必須考慮空氣的壓縮性?？諝饬鬟^飛行器表面時(shí)，壓強(qiáng)會發(fā)生變化，密度也隨之改變問題？低空時(shí)飛機(jī)上產(chǎn)生的問題？低空時(shí)飛機(jī)上產(chǎn)生的空氣動力比高空時(shí)大還是小？空氣動力比高空時(shí)大還是?。康诙?jié) 氣壓高度表金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)Altimete

11、r氣氣壓壓高高度度表表機(jī)械式機(jī)械式電動式電動式采用真空膜盒測采用真空膜盒測量大氣壓的變化量大氣壓的變化采用大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)采用大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)計(jì)算飛行高度計(jì)算飛行高度高度升高大氣壓力減小的規(guī)律構(gòu)成的儀表高度升高大氣壓力減小的規(guī)律構(gòu)成的儀表第二節(jié)第二節(jié) 氣壓高度表氣壓高度表飛行高度是飛機(jī)在空中距某一個(gè)基準(zhǔn)面的垂直距離。測量飛機(jī)高度的基準(zhǔn)面不同，得出的飛行高度也不同。一、飛行高度和氣壓高度表的功能一、飛行高度和氣壓高度表的功能金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)第二節(jié)第二節(jié) 氣壓高度表氣壓高度表( (續(xù)續(xù)) ) 飛機(jī)在飛行中使用的飛行高度有以下四種：飛機(jī)在飛行中使用的飛行高度有以下四種：相對高度：相對高度：飛機(jī)從

12、空中到某一既定的機(jī)飛機(jī)從空中到某一既定的機(jī)場地面的垂直距離，飛機(jī)起落時(shí)必須測場地面的垂直距離，飛機(jī)起落時(shí)必須測量相對高度；量相對高度；真實(shí)高度：真實(shí)高度：飛機(jī)從空中到正下方地面飛機(jī)從空中到正下方地面上頂?shù)拇怪本嚯x，飛機(jī)起飛、進(jìn)近、著上頂?shù)拇怪本嚯x，飛機(jī)起飛、進(jìn)近、著陸時(shí)必須測量真實(shí)高度；用無線電高度陸時(shí)必須測量真實(shí)高度；用無線電高度表指示。表指示。金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)第二節(jié)第二節(jié) 氣壓高度表氣壓高度表( (續(xù)續(xù)) ) 絕對高度：絕對高度：飛機(jī)從空中到海平面的飛機(jī)從空中到海平面的垂直垂直距離距離，在氣壓較低的機(jī)場，無法利用氣，在氣壓較低的機(jī)場，無法利用氣壓式高度表測量相對高度時(shí)，可以采用；壓

13、式高度表測量相對高度時(shí)，可以采用； 標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度：標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度：飛機(jī)從空中到標(biāo)準(zhǔn)氣壓飛機(jī)從空中到標(biāo)準(zhǔn)氣壓平面的垂直距離，飛機(jī)在加入航線飛行平面的垂直距離，飛機(jī)在加入航線飛行時(shí)可以利用標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度或在場面氣壓時(shí)可以利用標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度或在場面氣壓低的機(jī)場，無法利用氣壓式高度表測量低的機(jī)場，無法利用氣壓式高度表測量相對高度進(jìn)行飛機(jī)起降時(shí)，采用。相對高度進(jìn)行飛機(jī)起降時(shí)，采用。金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)根據(jù)根據(jù)圖找圖找規(guī)律規(guī)律第二節(jié)第二節(jié) 氣壓高度表氣壓高度表( (續(xù)續(xù)) )絕對高度絕對高度= =相對高度相對高度+ +機(jī)場標(biāo)高機(jī)場標(biāo)高標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度= =相對高度相對高度+ +機(jī)場標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度機(jī)場標(biāo)

14、準(zhǔn)氣壓高度絕對高度絕對高度= =真實(shí)高度真實(shí)高度+ +地點(diǎn)高度地點(diǎn)高度總之，在飛行中如果知道機(jī)場高度、地點(diǎn)標(biāo)高和機(jī)場標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度，則可由儀表指示高度推算出想要知道的另一種高度。各種高度間關(guān)系：各種高度間關(guān)系：金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)圖圖2-2-1各種高度間的關(guān)系各種高度間的關(guān)系用剛性導(dǎo)管與空速管連接，通過測量不同高度上互不相同的空氣靜壓，指示飛機(jī)所在位置的海拔高度，而不是與飛機(jī)正下方的地面的高度差。由于空氣靜壓與氣溫等諸多因素有關(guān)，起飛、轉(zhuǎn)場降落前應(yīng)了解機(jī)場地面的場壓（以英寸汞柱或毫巴為單位）校正高度表（上圖紅點(diǎn)處的旋鈕）。 第二節(jié)第二節(jié) 氣壓高度表氣壓高度表( (續(xù)續(xù)) )圖中有三支指針，長

15、針（藍(lán)點(diǎn)）表示100英尺，中針（黃點(diǎn)）1000英尺，短針（綠針）表示10000英尺，現(xiàn)在高度是3650英尺。二、基本工作原理二、基本工作原理氣壓式高度表工作原理：氣壓式高度表工作原理：根據(jù)高度根據(jù)高度升高氣壓降低，利用真空膜盒感受大升高氣壓降低，利用真空膜盒感受大氣壓力的變化表示飛行高度的變化。氣壓力的變化表示飛行高度的變化。注意：注意：使用氣壓高度表時(shí)，選定的使用氣壓高度表時(shí)，選定的基準(zhǔn)面不同，測量出的高度也不同?；鶞?zhǔn)面不同，測量出的高度也不同。金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)圖222 高度表的基本原理HP真空膜盒真空膜盒1、自然狀態(tài)，真空膜盒上的氣壓為零、自然狀態(tài)，真空膜盒上的氣壓為零2、高度升高

16、，大氣壓力減小，真空膜盒膨脹、高度升高，大氣壓力減小，真空膜盒膨脹3、高度降低，大氣壓力增加，真空膜盒收縮、高度降低，大氣壓力增加，真空膜盒收縮氣壓高度表的讀數(shù)與選定的基準(zhǔn)面有關(guān)氣壓高度表的讀數(shù)與選定的基準(zhǔn)面有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)氣壓平面標(biāo)準(zhǔn)氣壓平面機(jī)場的場面氣壓平面機(jī)場的場面氣壓平面修正的海平面修正的海平面標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度機(jī)場相對高度機(jī)場相對高度絕對高度絕對高度基基準(zhǔn)準(zhǔn)面面的的選選擇擇氣壓高度表的機(jī)械誤差由于高度表在構(gòu)造、材料、制造上的缺陷及使用中的磨損、變形等引起的誤差，叫做機(jī)械誤差。機(jī)械誤差經(jīng)定期測定后，繪制成修正曲線卡片，放在飛機(jī)上，供需要時(shí)使用。三、氣壓高度表的方法誤差氣壓隨時(shí)間、地點(diǎn)、溫

17、度等的變化而變化。氣壓隨時(shí)間、地點(diǎn)、溫度等的變化而變化。（一）氣壓方法誤差（一）氣壓方法誤差（二）氣溫方法誤差（二）氣溫方法誤差高度表的高度表的方法誤差方法誤差三、氣壓式高度表的方法誤差三、氣壓式高度表的方法誤差氣壓方法誤差：高度表測量基準(zhǔn)面的氣壓不符合標(biāo)準(zhǔn)大氣條件而引起的誤差。計(jì)算題計(jì)算題 1.飛機(jī)在某飛行高度測得(1)PH1=560mmHg,(2)PH2=751mmHg,求：飛行高度分別是多少？這個(gè)高度是什么高度？2.某機(jī)場的標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度是-50m，求該機(jī)場的氣壓。3.飛機(jī)在航線上某高地用無線電高度表測得H=2100m，若該高地的地點(diǎn)標(biāo)高為3600m，求飛機(jī)此時(shí)的絕對高度H絕。金城學(xué)院民航

18、電子電氣專業(yè)（二）氣溫方法誤差 高度表所測量的高度基準(zhǔn)面氣溫及其垂直遞減率不符合標(biāo)準(zhǔn)條件而引起的誤差。 氣壓式高度表無專門氣壓式高度表無專門的氣溫方法誤差修正機(jī)構(gòu)，的氣溫方法誤差修正機(jī)構(gòu)，飛行時(shí)需要計(jì)算修正飛行時(shí)需要計(jì)算修正溫度符溫度符合標(biāo)準(zhǔn)合標(biāo)準(zhǔn)高于標(biāo)準(zhǔn)平高于標(biāo)準(zhǔn)平均溫度均溫度低于標(biāo)準(zhǔn)低于標(biāo)準(zhǔn)平均溫度平均溫度四、四、氣壓式氣壓式高度表的結(jié)構(gòu)高度表的結(jié)構(gòu)主要有真空 膜 盒 、傳動機(jī)構(gòu)、指示部分、表 殼 和 氣壓 調(diào) 整 機(jī)構(gòu)等。金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)1、真空膜盒、真空膜盒2、傳動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)3、指示部分、指示部分4、表殼、表殼5、氣壓調(diào)整機(jī)構(gòu)、氣壓調(diào)整機(jī)構(gòu)氣氣壓壓高高度度表表（二）傳動機(jī)構(gòu)

19、（傳送部分）傳傳送送部部分分的的作作用用指針轉(zhuǎn)角與高度的關(guān)系是線性的指針轉(zhuǎn)角與高度的關(guān)系是線性的真空膜盒微小的位移量傳送給指真空膜盒微小的位移量傳送給指針，使指針產(chǎn)生較大的角位移。針，使指針產(chǎn)生較大的角位移。（四）氣壓調(diào)整機(jī)構(gòu)（調(diào)整部分）內(nèi)外指標(biāo)指示的是基準(zhǔn)面的標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度氣壓刻度盤用來指示選定的基準(zhǔn)氣壓由于高空的單位氣壓高度差比低空大，氣壓刻度盤是不均勻的，氣壓數(shù)值小的刻度稀一些，氣壓數(shù)值大的刻度密一些。擰動調(diào)整旋鈕時(shí)，對氣壓刻度盤和內(nèi)外指標(biāo)按配合的關(guān)系同時(shí)轉(zhuǎn)動，相當(dāng)于調(diào)整基準(zhǔn)氣壓和基準(zhǔn)面的標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度。第三節(jié) 升降速度表金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)VSI，vertical speed indi

20、cator 一、升降速度表的功用1、測量飛機(jī)的升降速度、測量飛機(jī)的升降速度2、反映微小的高度變化、反映微小的高度變化3、指示飛機(jī)是升還是降、指示飛機(jī)是升還是降升降速度，升降速率升降速度，升降速率升升降降速速度度表表二、升降速度表的工作原理(一一)基本工作原理基本工作原理飛機(jī)高度變化飛機(jī)高度變化大氣壓力變化大氣壓力變化測量氣壓變化的快慢就可知測量氣壓變化的快慢就可知道上升或下降的垂直速度。道上升或下降的垂直速度。用剛性導(dǎo)管與皮托管連接，通過測量空氣靜壓的變化，指示飛機(jī)的上升或下降速度。單位為英尺/分鐘（feet/min），最小刻度為100英尺/分鐘。VSI顯示是有滯后的，不能僅以VSI讀數(shù)判斷飛

21、機(jī)某一瞬間正常上升還是下降，尤其是在低空作機(jī)動飛行時(shí)。應(yīng)以艙外景物和高度表讀數(shù)為主，VSI讀數(shù)為輔作判斷。當(dāng)飛機(jī)作較長時(shí)間穩(wěn)定爬升或下降時(shí)，可用VSI讀數(shù)估算爬升/下降一定高度差所需時(shí)間和飛行距離。 第三節(jié)第三節(jié) 升降速度表升降速度表上圖所示為上升速度近200英尺/分鐘，小型飛機(jī)一般起飛時(shí)爬升率可達(dá)900英尺/分鐘，從高空正常下降高度時(shí)下降率約700，進(jìn)近時(shí)下降率約400。接地瞬間下降率在200以下可以接受，50以下最好。（注：100英尺/分鐘 = 0.508米/秒） 第三節(jié)第三節(jié) 升降速度表升降速度表開口膜盒開口膜盒內(nèi)部經(jīng)過銅管，與大氣靜壓直接相連與大氣靜壓直接相連，外部（表殼）通過毛細(xì)管通

22、過毛細(xì)管(其內(nèi)徑很小，通氣不暢)也與靜壓相連。也與靜壓相連。飛機(jī)上升或下降時(shí)，飛機(jī)上升或下降時(shí)，膜盒內(nèi)部氣壓基本上隨著高度的變化而改變，但膜盒外部的氣壓由于受毛細(xì)管的阻滯作用，變化較慢，因此膜盒內(nèi)外膜盒內(nèi)外產(chǎn)生壓差產(chǎn)生壓差而形成位移，再通過傳動元件使指針旋轉(zhuǎn)使指針旋轉(zhuǎn)，就可指出飛機(jī)升降的速度。1、飛機(jī)平飛，內(nèi)外膜盒壓力相、飛機(jī)平飛，內(nèi)外膜盒壓力相等，儀表指示為等，儀表指示為“0”。2、高度增加，大氣壓逐漸降低，膜盒、高度增加，大氣壓逐漸降低，膜盒內(nèi)壓力下降比表殼內(nèi)下降快，膜盒收縮，內(nèi)壓力下降比表殼內(nèi)下降快，膜盒收縮，飛機(jī)指示上升速度。飛機(jī)指示上升速度。 3、高度下降，大氣壓逐漸升高，膜盒、高度

23、下降，大氣壓逐漸升高，膜盒內(nèi)壓力升高比表殼內(nèi)升高快，膜盒膨脹，內(nèi)壓力升高比表殼內(nèi)升高快，膜盒膨脹，飛機(jī)指示垂直下降速度。飛機(jī)指示垂直下降速度。 三、影響升降速度表指示的各三、影響升降速度表指示的各種因素種因素飛機(jī)升降速率；毛細(xì)管的內(nèi)徑和長度；表殼容積；空氣粘滯性系數(shù)；氣溫金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)升降速度表膜盒內(nèi)的銅管能否接到駕駛艙中？金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)四、升降速度表的氣溫誤差和四、升降速度表的氣溫誤差和延遲誤差延遲誤差升降速度表只有在等溫和毛細(xì)管兩端的壓力差保持在動平衡條件下，才能準(zhǔn)確地指示飛機(jī)的升降率。升降速度表主要存在氣溫誤差和延遲誤差。金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)四、升降速度表的氣溫誤

24、差和延遲誤差誤差產(chǎn)生的原因：誤差產(chǎn)生的原因：1、表內(nèi)外及毛細(xì)管中的氣溫不等、表內(nèi)外及毛細(xì)管中的氣溫不等2、毛細(xì)管兩端的壓力差不等、毛細(xì)管兩端的壓力差不等升降速度表的氣溫誤差升降速度表的氣溫誤差氣溫誤差：氣溫誤差：飛機(jī)外部溫度、表殼內(nèi)部飛機(jī)外部溫度、表殼內(nèi)部氣溫及毛細(xì)管中的平均溫度三者不等氣溫及毛細(xì)管中的平均溫度三者不等或者分別發(fā)生變化，使升降速度表產(chǎn)或者分別發(fā)生變化，使升降速度表產(chǎn)生的誤差，叫做氣溫誤差。生的誤差，叫做氣溫誤差。金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)氣溫誤差氣溫誤差)1 (2lminHyiyTTTVV氣溫誤差氣溫誤差絕對值絕對值儀表指示儀表指示的升降率的升降率飛機(jī)外部飛機(jī)外部氣溫氣溫毛細(xì)管毛

25、細(xì)管中氣溫中氣溫表殼內(nèi)表殼內(nèi)部氣溫部氣溫升降速度表的延遲誤差升降速度表的延遲誤差延遲延遲誤差：誤差：飛機(jī)升降速度躍變時(shí)，升飛機(jī)升降速度躍變時(shí)，升降速度表需要經(jīng)過一段時(shí)間，才能指降速度表需要經(jīng)過一段時(shí)間，才能指出相應(yīng)的數(shù)值，在這段時(shí)間內(nèi)，儀表出相應(yīng)的數(shù)值，在這段時(shí)間內(nèi)，儀表指示值與飛機(jī)的升降率實(shí)際值之差，指示值與飛機(jī)的升降率實(shí)際值之差，稱為延遲誤差。自升降速度開始躍變稱為延遲誤差。自升降速度開始躍變到指示接近相應(yīng)穩(wěn)定值所經(jīng)歷的時(shí)間，到指示接近相應(yīng)穩(wěn)定值所經(jīng)歷的時(shí)間，稱作延遲時(shí)間。稱作延遲時(shí)間。金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)圖232 延遲誤差圖232 升降速表的結(jié)構(gòu)敏感部分敏感部分轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換部分傳送部

26、分傳送部分指示部分指示部分調(diào)整部分調(diào)整部分毛細(xì)管毛細(xì)管開口膜盒開口膜盒調(diào)整旋鈕、傳動齒輪和偏心輪調(diào)整旋鈕、傳動齒輪和偏心輪指針和刻度盤指針和刻度盤連桿、傳送臂、扇形齒輪、小連桿、傳送臂、扇形齒輪、小齒輪和軸向平衡撥桿傳送結(jié)構(gòu)齒輪和軸向平衡撥桿傳送結(jié)構(gòu)五、升降速度表結(jié)構(gòu)五、升降速度表結(jié)構(gòu)內(nèi)容提要大氣大氣特性特性氣壓氣壓高度表高度表馬赫馬赫數(shù)表數(shù)表升降升降速度表速度表大氣數(shù)據(jù)大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)空速表空速表第四節(jié) 空速表金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)AirSpeed Indicator 第四節(jié)第四節(jié) 空速表空速表Mig-21空速管特寫山鷹高教機(jī)空速管特寫一、概述一、概述四、真空速表的方法誤差四、真空速表

27、的方法誤差三、測量真空速的原理三、測量真空速的原理二、測量指示空速的原理二、測量指示空速的原理第四節(jié)第四節(jié) 空速表空速表飛機(jī)相對于空氣的運(yùn)動速度稱為空速?？账俦砭褪菧y量飛機(jī)空速的儀表。一、概述一、概述根據(jù)空速，飛行員可以判斷作用在飛機(jī)上根據(jù)空速，飛行員可以判斷作用在飛機(jī)上的空氣動力情況，以便正確駕駛。此外，的空氣動力情況，以便正確駕駛。此外，可以根據(jù)空速、風(fēng)速及風(fēng)向來計(jì)算飛機(jī)地可以根據(jù)空速、風(fēng)速及風(fēng)向來計(jì)算飛機(jī)地速，再由此推算飛行距離。速，再由此推算飛行距離。金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)飛行速度的幾種表示：飛行速度的幾種表示： 真空速：真空速：飛機(jī)相對于空氣運(yùn)動的真實(shí)速飛機(jī)相對于空氣運(yùn)動的真實(shí)速度

28、；度； 指示空速：指示空速：按海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下動按海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下動壓與空速的關(guān)系得到的空速；壓與空速的關(guān)系得到的空速； 地速：地速：飛機(jī)相對于地面的運(yùn)動速度。飛機(jī)相對于地面的運(yùn)動速度。1.1.M M數(shù)：數(shù)：飛機(jī)的真空速與飛機(jī)所在高度的飛機(jī)的真空速與飛機(jī)所在高度的音速之比，可以用它來表示飛機(jī)在飛行音速之比，可以用它來表示飛機(jī)在飛行中空氣被壓縮的程度。中空氣被壓縮的程度?？账俦砜账俦砀攀龈攀鼋鸪菍W(xué)院民航電子電氣專業(yè)空氣相對于地面的運(yùn)動速度叫風(fēng)速。地速等于真空速和風(fēng)速的矢量和。既有：vVWt空速表空速表概述概述金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)（二）空速與動壓、靜壓和氣溫的關(guān)系空空速速動壓動壓靜壓靜

29、壓氣溫氣溫研究空速表的理論基礎(chǔ)研究空速表的理論基礎(chǔ)氣流的全壓：氣流的全壓：氣流相對于飛機(jī)運(yùn)動時(shí)，在正對氣流運(yùn)動方向的飛機(jī)表面，氣流完全受阻，速度降至0，這時(shí)氣流的動能全部轉(zhuǎn)化為壓力能和內(nèi)能?？諝鉁囟壬?，壓力增大，稱為全受阻壓力，也稱全壓；靜壓：靜壓：氣流未被擾動處的壓力；空速與動壓、靜壓和氣溫的關(guān)系金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)用剛性導(dǎo)管與皮托管連接,通過測量空氣氣流的總壓與靜壓之差(即動壓)指示當(dāng)前飛機(jī)相對空氣的飛行速度（表速，IAS）。通常談及飛行操作時(shí)提到的速度均用IAS,很少用真空速或地速。左圖所指空速為107節(jié)。1節(jié)=1海里/小時(shí) = 1.852公里/小時(shí) ，1 knot=1kt=1 n

30、m / hr=1.852 km / hr綠色弧線范圍飛機(jī)正常使用空速 上限:Vno，144節(jié)，在最大結(jié)構(gòu)巡航速度，不要讓巡航速度超過這個(gè)速度。 下限：Vs1, 50節(jié)，最大總重、收起襟翼、起落架、發(fā)動機(jī)怠速狀態(tài)下的失速速度。 白色弧線范圍襟翼全張開的安全使用速度范圍 上限：Vfe，90節(jié)，高于這個(gè)速度張開襟翼會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞。 下限：Vso, 40節(jié)，著陸構(gòu)型下（襟翼全張開，放下起落架）的失速速度。 黃色弧線范圍在這個(gè)速度范圍內(nèi)，只允許在平穩(wěn)氣流中作短時(shí)間飛行，144節(jié)-179節(jié) 紅線刻度Vne, 179節(jié)，不要超過這個(gè)速度，即使在平穩(wěn)氣流條件下，達(dá)到這個(gè)速度都會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞。 空速表空速表全靜

31、壓管全靜壓管 飛機(jī)上專門收集全壓飛機(jī)上專門收集全壓和靜壓的管子叫和靜壓的管子叫全壓和靜壓之差稱作全壓和靜壓之差稱作，用來指示飛機(jī)用來指示飛機(jī)速度。速度?？账俦砜账俦斫鸪菍W(xué)院民航電子電氣專業(yè)研究空氣流過全靜管時(shí)空速與動壓、研究空氣流過全靜管時(shí)空速與動壓、靜壓、氣溫的關(guān)系，大致可分為亞靜壓、氣溫的關(guān)系，大致可分為亞音速和超音速。音速和超音速。2 2、亞音速飛行時(shí)空速與動壓、亞音速飛行時(shí)空速與動壓、靜壓和溫度的關(guān)系靜壓和溫度的關(guān)系HTHtPPTKV1gRK21 飛機(jī)的飛機(jī)的真空速真空速飛機(jī)所在高飛機(jī)所在高度的氣溫度的氣溫動壓動壓飛機(jī)所飛機(jī)所在高度在高度的靜壓的靜壓重力加速度重力加速度氣體常數(shù)氣體常數(shù)

32、CmR/27.29HTHtPPTKV11、靜壓、氣溫一定，動壓越大，空速越大。、靜壓、氣溫一定，動壓越大，空速越大。2、動壓、氣溫一定，靜壓越小，空速越大。、動壓、氣溫一定，靜壓越小，空速越大。3、動壓、靜壓一定，氣溫越高，空速越大。、動壓、靜壓一定，氣溫越高，空速越大。結(jié)論結(jié)論空速小于空速小于400km/h情況情況考慮空氣壓縮時(shí)的情況考慮空氣壓縮時(shí)的情況空氣的壓縮性由氣溫決定的空氣的壓縮性由氣溫決定的氣溫越高空氣不容易壓縮氣溫越高空氣不容易壓縮空速大于空速大于400km/h流體的可壓縮性越大，音速越?。欢黧w的可壓縮性越小，音速越大； 音速a可以作為壓縮性的指標(biāo)。HHgRTK2音音速速絕熱系

33、數(shù)取絕熱系數(shù)取1.411122212KKHTHgtPPKRTKV空速與動靜壓的關(guān)系空速與動靜壓的關(guān)系HHgRTK2音音速速絕熱系數(shù)取絕熱系數(shù)取1.4 無論是否考慮無論是否考慮空氣壓縮性，關(guān)系空氣壓縮性，關(guān)系為為動壓越大，空速動壓越大，空速越大；靜壓越小，越大；靜壓越小，空速越大；溫度越空速越大；溫度越低，空速越小。低，空速越小。只只是具體數(shù)量關(guān)系兩是具體數(shù)量關(guān)系兩者有所不同。者有所不同。3、超音速飛行時(shí)，空速與動壓、靜壓、氣溫的關(guān)系1)7(1675 . 22227HtHtHTgRTKVgRTKVPP空速增大，使動壓增大?？账僭龃?，使動壓增大。動壓隨空速動壓隨空速增大而增大增大而增大測動壓可以測

34、動壓可以表示空速表示空速( (一一) )指示空速表的基本工作原理指示空速表的基本工作原理根據(jù)空速與動壓的關(guān)系，利用全靜壓管測根據(jù)空速與動壓的關(guān)系，利用全靜壓管測量量動壓動壓可以表示可以表示空速空速。在靜壓和氣溫一定。在靜壓和氣溫一定的條件下，動壓的大小完全取決于空速，的條件下，動壓的大小完全取決于空速，因此指針的角位移可以表示空速的大小。因此指針的角位移可以表示空速的大小。指示空速表就是根據(jù)海平面標(biāo)準(zhǔn)大指示空速表就是根據(jù)海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下空速與動壓的關(guān)系，通氣壓條件下空速與動壓的關(guān)系，通過測量動壓來表示。過測量動壓來表示。二、測量空速表的基本原理圖圖2-4-3指示空速表的原理圖指示空速表的

35、原理圖表殼內(nèi)表殼內(nèi)通靜壓通靜壓指針角位指針角位移反映動移反映動壓的大小壓的大小膜盒內(nèi)外膜盒內(nèi)外的壓力差的壓力差就是動壓就是動壓（二）指示空速與真空速的關(guān)系飛機(jī)相對于空氣運(yùn)動的真實(shí)速度。飛機(jī)相對于空氣運(yùn)動的真實(shí)速度。真空速真空速指示空速指示空速把通過測量動壓，并按海平面標(biāo)準(zhǔn)把通過測量動壓，并按海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓與空速的關(guān)系得到的空速。大氣壓與空速的關(guān)系得到的空速。表速表速原因：飛機(jī)周圍的大氣參數(shù)不符合海平面原因：飛機(jī)周圍的大氣參數(shù)不符合海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣條件，即使空速不變，但靜壓、標(biāo)準(zhǔn)大氣條件，即使空速不變，但靜壓、氣溫改變、動壓也要改變。因此指示空速氣溫改變、動壓也要改變。因此指示空速與真空速不等。

36、與真空速不等。指示空速等于真空速指示空速等于真空速指示空速小于真空速指示空速小于真空速高度越高，差別越大高度越高，差別越大海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓高空空氣密度變小，動壓減小。高空空氣密度變小，動壓減小。氣溫降低氣溫降低,空氣壓縮性修正量增大空氣壓縮性修正量增大真空速與動壓的關(guān)系真空速與動壓的關(guān)系真空真空速速動壓動壓空氣空氣密度密度空氣壓縮空氣壓縮修正量修正量)1 (2HHTtpV指示空速與動壓的關(guān)系指示空速與動壓的關(guān)系)1 (200TipV指示指示空速空速海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓空氣密度壓空氣密度海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓空氣壓縮修正量空氣壓縮修正量動壓動壓指示空速與真空速

37、的關(guān)系指示空速與真空速的關(guān)系HHitVV1100空速表的方法誤差空速表的方法誤差指示空速表的指示值和計(jì)算的真指示空速表的指示值和計(jì)算的真空速值的差，通過計(jì)算機(jī)修正?？账僦档牟?，通過計(jì)算機(jī)修正。三、測量真空速的原理測量真空速的原理測量真空速的原理動壓動壓靜壓靜壓氣溫氣溫真空真空速表速表指示指示隨氣溫的降低而減小隨氣溫的降低而減小隨靜壓的減小而增大隨靜壓的減小而增大隨動壓的增大而增大隨動壓的增大而增大測量方法有兩種測量方法有兩種測量指示空速的作用Y=CyS1/2v2 Cy是升力系數(shù)，隨迎角的增大而增大。因此，增大迎角時(shí)，要想保持平飛，必須減小動壓。飛機(jī)在不同的高度平飛時(shí)，如欲保持一定的迎角，所需的

38、指示空速值是不變的。但是由于指示空速在各個(gè)高度上不等于真空速，所以對于領(lǐng)航來說需要真空速?？缫羲俸统羲亠w行時(shí)，升力系數(shù)不僅與迎角有關(guān)而且與馬赫數(shù)有關(guān)，指示空速不再能反映空氣動力了，因此必須利用馬赫數(shù)表。（一）通過感受動壓、靜壓、氣溫測量真空速原理通過感受動壓、靜壓、通過感受動壓、靜壓、靜溫測量真空速原理圖靜溫測量真空速原理圖表殼內(nèi)通靜壓表殼內(nèi)通靜壓位移大位移大小由氣小由氣溫決定溫決定位移大位移大小由動小由動壓決定壓決定真空膜真空膜盒與開盒與開口膜盒口膜盒串聯(lián)串聯(lián)（1）若靜壓、氣溫不）若靜壓、氣溫不變，而動壓增加，說變，而動壓增加，說明真空速增加，第一明真空速增加，第一開口膜盒膨脹，傳開口膜盒

39、膨脹，傳送給指針，轉(zhuǎn)角增大。送給指針，轉(zhuǎn)角增大。（2）若動壓、靜壓不變，氣溫降低，說明）若動壓、靜壓不變，氣溫降低，說明真空速減小。第二開口膜盒收縮，支點(diǎn)向左真空速減小。第二開口膜盒收縮，支點(diǎn)向左移動，減小傳動比，指針的轉(zhuǎn)角減小。移動，減小傳動比，指針的轉(zhuǎn)角減小。（3）動壓、氣溫不）動壓、氣溫不變而靜壓減小，說變而靜壓減小，說明真空速增大，真明真空速增大，真空膜盒膨脹，使支空膜盒膨脹，使支點(diǎn)向右移動，指針點(diǎn)向右移動，指針轉(zhuǎn)角增大。轉(zhuǎn)角增大。結(jié)論：真空速表指針轉(zhuǎn)角隨動壓的結(jié)論：真空速表指針轉(zhuǎn)角隨動壓的增大而增大，隨靜壓的減小而增大，增大而增大，隨靜壓的減小而增大，隨氣溫的降低而減小。隨氣溫的降低

40、而減小。第一開口膜盒也膨脹RHHppTT)(00標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下氣溫與靜壓的關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下氣溫與靜壓的關(guān)系三、測量真空速的原理(二二)、通過感受動壓、靜壓測量真空速、通過感受動壓、靜壓測量真空速4 .05 .03HttppKV 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下真空速與動、靜壓的關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下真空速與動、靜壓的關(guān)系(二二)、通過感受動壓、靜壓測量真空速、通過感受動壓、靜壓測量真空速通過通過感受感受動壓、靜壓動壓、靜壓測量測量真空速真空速原理圖原理圖 動壓增大時(shí)，開口膜盒膨脹，使指針的轉(zhuǎn)角增大；靜壓減小時(shí)，真空膜盒膨脹，支點(diǎn)向右移動，傳動比增大，也使指針的轉(zhuǎn)角增大。如果膜盒的特性曲線及傳送機(jī)構(gòu)的特性曲線選擇適當(dāng)，儀表

41、的指示就可以按照標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下真空速與動壓、靜壓的關(guān)系式，隨動壓、靜壓的變化而變化，從而指示出飛機(jī)的真空速。( (二二) )、通過感受動壓、靜壓測量真空速、通過感受動壓、靜壓測量真空速的原理的原理只要感受動壓和靜壓，就可以達(dá)到只要感受動壓和靜壓，就可以達(dá)到測量真空速的目的。沒有感溫部分測量真空速的目的。沒有感溫部分使得結(jié)構(gòu)簡化了，但是會存在氣溫使得結(jié)構(gòu)簡化了，但是會存在氣溫方法誤差。方法誤差。三、測量真空速的原理金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)外界氣溫不符合標(biāo)準(zhǔn)大氣外界氣溫不符合標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，稱為壓，稱為氣溫方法誤差氣溫方法誤差。0HHititTTVV 儀表指示儀表指示的空速的空速實(shí)際真實(shí)際真空速空速飛

42、機(jī)周圍的飛機(jī)周圍的實(shí)際溫度實(shí)際溫度標(biāo)準(zhǔn)大氣標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下氣溫壓下氣溫四、真空速表的方法誤差誤差誤差動靜壓不變，氣溫動靜壓不變，氣溫，真空速，真空速變大，而儀表指示沒有變化。變大，而儀表指示沒有變化。誤差誤差動靜壓不變，氣溫動靜壓不變，氣溫，真空速，真空速變小，而儀表指示沒有變化。變小，而儀表指示沒有變化?？账俦碓砜账俦碓?組合空速表原理組合空速表原理 全壓-靜壓=動壓 開口膜盒內(nèi) 全壓 開口膜盒外 靜壓膜盒內(nèi)外的壓力差等于氣流的動壓。膜盒在動壓作用下膨脹，通過傳動機(jī)構(gòu)，使指針指出相應(yīng)的速度值。這種根據(jù)相對氣流的動壓測出的速度叫做指示空速，或叫表速。 高度改變時(shí)，由于空氣密度的變化，指示空速會

43、隨之改變。因此，上述空速表還不能確實(shí)地反映飛機(jī)的真實(shí)空速。為了使飛行員了解飛機(jī)的真空速，在有些空速表中裝有空氣密度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，形成組合式空速表，以指示真空速值。 空速表原理五、空速表的結(jié)構(gòu)及工作原理（一）小刻度范圍的空速表（一）小刻度范圍的空速表（二）連桿組合式空速表（二）連桿組合式空速表（三）撥桿式組合型空速表（三）撥桿式組合型空速表BK800空速表空速表1、空速變大，動壓增大，、空速變大，動壓增大，開口膜盒膨脹產(chǎn)生位移，開口膜盒膨脹產(chǎn)生位移，儀表指示增大。儀表指示增大。2、空速變小，動壓、空速變小，動壓減小，開口膜盒收減小，開口膜盒收縮，儀表指示減小?？s，儀表指示減小。3、改變傳動臂的長短、

44、改變傳動臂的長短可以調(diào)整儀表的誤差?？梢哉{(diào)整儀表的誤差。（二）連桿式組合型空速表開口膜盒感受到動壓，通開口膜盒感受到動壓，通過機(jī)械機(jī)構(gòu)使粗指針轉(zhuǎn)動過機(jī)械機(jī)構(gòu)使粗指針轉(zhuǎn)動空速為零時(shí)，由于限制叉的作用，空速為零時(shí)，由于限制叉的作用，儀表指示相當(dāng)于空速儀表指示相當(dāng)于空速100km/h。這種空速表的指示范圍較大，并且有粗、細(xì)兩個(gè)指針。粗指針指示“指示空速”，細(xì)指針指示“真空速”。圖圖2-4-7 連桿式連桿式 組合型空速表結(jié)構(gòu)組合型空速表結(jié)構(gòu)1、儀表的指示范圍擴(kuò)大了，前疏后密。、儀表的指示范圍擴(kuò)大了，前疏后密。2、低速時(shí)，中層膜片在動壓的作用、低速時(shí)，中層膜片在動壓的作用下膨脹，指示比較靈敏；下膨脹，指

45、示比較靈敏；3、高速時(shí)，中層膜片與上層膜片接、高速時(shí)，中層膜片與上層膜片接觸，一起膨脹，能承受較大的動壓，觸，一起膨脹，能承受較大的動壓，所以儀表的范圍擴(kuò)大了。所以儀表的范圍擴(kuò)大了。（三）撥桿式組合型空速表撥桿式組合型空速表結(jié)構(gòu)撥桿式組合型空速表結(jié)構(gòu)空速表的誤差1、機(jī)械誤差 由于空速表的內(nèi)部機(jī)件制造不可能絕對精確，使用中機(jī)件磨損變形、老化等原因引起空速表產(chǎn)生的誤差。每個(gè)空速表的機(jī)械誤差由機(jī)務(wù)維護(hù)人員定期測定并繪制成空速表誤差表，以供飛行中飛行員修正時(shí)查用。2、空氣動力誤差由于氣流流經(jīng)空速管時(shí)產(chǎn)生彎曲和紊亂，使空速管接受的全壓和靜壓不準(zhǔn)確引起空速表產(chǎn)生的誤差?？諝鈩恿φ`差的大小隨機(jī)型、飛行質(zhì)量和

46、表速不同而不同。第五節(jié)第五節(jié) 馬赫數(shù)表馬赫數(shù)表第五節(jié)第五節(jié) 馬赫數(shù)表馬赫數(shù)表馬赫數(shù)表馬赫數(shù)表(M(M數(shù)表數(shù)表) )的測量基本原理和的測量基本原理和基本結(jié)構(gòu)與真空速表基本相同。基本結(jié)構(gòu)與真空速表基本相同。飛行過程中，如果超過臨界馬赫數(shù)時(shí)，飛行過程中，如果超過臨界馬赫數(shù)時(shí)，飛機(jī)的空氣動力特性將要發(fā)生顯著變化，飛機(jī)的空氣動力特性將要發(fā)生顯著變化，這會影響到飛機(jī)的安全性、操縱性等，這會影響到飛機(jī)的安全性、操縱性等，因此因此飛行員根據(jù)指示空速表不能判斷飛機(jī)所飛行員根據(jù)指示空速表不能判斷飛機(jī)所受空氣動力情況，必須用馬赫數(shù)表示；在高受空氣動力情況，必須用馬赫數(shù)表示；在高速飛機(jī)上一定要安裝速飛機(jī)上一定要安裝馬

47、赫數(shù)表馬赫數(shù)表。一、功用( M , Ma , Mach Number )二、測量馬赫數(shù)的原理金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)M = v / a 飛行速度與當(dāng)?shù)匾羲僦?無量綱量 表征空氣可壓縮性影響的大小v越大，空氣被壓縮的越厲害(作用的壓力大)a越大，空氣越難壓縮(可壓縮性小)M數(shù)是 空氣密度變化程度 或 壓縮性影響大小 的衡量標(biāo)志二、測量馬赫數(shù)的原理馬赫數(shù)只與動壓和靜壓有關(guān)，而與溫度無關(guān)。馬赫數(shù)只與動壓和靜壓有關(guān)，而與溫度無關(guān)。馬赫數(shù)表采用一個(gè)真空膜盒測靜壓，一個(gè)開口膜馬赫數(shù)表采用一個(gè)真空膜盒測靜壓，一個(gè)開口膜盒測動壓，經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)后指示。盒測動壓，經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)后指示。5 .05 .0222HTHtH

48、tPpKgRTKVaVM真空速真空速馬赫數(shù)馬赫數(shù)動壓動壓靜壓靜壓音速音速一個(gè)開口膜盒感受動壓一個(gè)開口膜盒感受動壓利用真空膜盒感受靜壓利用真空膜盒感受靜壓指針的指示按馬赫數(shù)與動靜壓的關(guān)系表示指針的指示按馬赫數(shù)與動靜壓的關(guān)系表示經(jīng)過傳動機(jī)構(gòu)使指針指示馬赫數(shù)的儀表經(jīng)過傳動機(jī)構(gòu)使指針指示馬赫數(shù)的儀表馬赫數(shù)表與真空膜盒的區(qū)別（1）和真空膜盒的特性曲線是不同的）和真空膜盒的特性曲線是不同的（2）馬赫數(shù)與氣溫?zé)o關(guān)，真空速與氣溫有關(guān)）馬赫數(shù)與氣溫?zé)o關(guān)，真空速與氣溫有關(guān)（3）馬赫數(shù)表比真空速增大的要快些。）馬赫數(shù)表比真空速增大的要快些。2、馬赫數(shù)表無氣溫方法誤差，、馬赫數(shù)表無氣溫方法誤差，只與動壓、靜壓有關(guān)。只

49、與動壓、靜壓有關(guān)。撥桿式馬赫數(shù)表結(jié)構(gòu)撥桿式馬赫數(shù)表結(jié)構(gòu)第六節(jié)第六節(jié) 全全/靜壓系統(tǒng)靜壓系統(tǒng)全壓管一般位于機(jī)翼前緣機(jī)翼前緣或飛機(jī)機(jī)頭前部，管前面的開口正對氣流正對氣流，從而使管中的氣流全部受阻全部受阻，其壓力就是全壓。全壓經(jīng)全壓室、全壓接頭和全壓導(dǎo)管進(jìn)入儀表。全壓室下部有排水孔，凝結(jié)的水可由排水孔漏掉。靜壓孔垂直于氣流方向，收集氣流的靜壓。靜壓孔位于機(jī)身沒有紊流的地方，備用的安裝在非密封的設(shè)備艙里。靜壓經(jīng)靜壓室、靜壓接頭和靜壓導(dǎo)管進(jìn)入儀表。全/靜壓管是一流線型的管子，表面十分光滑，其目的是減少對氣流的擾動，以便準(zhǔn)確的收集靜壓。加溫部分用來給全/靜壓管加溫。加溫電阻通電時(shí)，能使全/靜壓管內(nèi)部保持一

50、定的溫度，防止氣流中的水氣因氣溫降低而在全/靜壓管內(nèi)結(jié)冰，影響全/靜壓管的正常工作。全/靜壓管的使用飛行前檢查（1）全壓管和靜壓孔的布套應(yīng)取下并檢查是否有臟物堵塞。若發(fā)現(xiàn)開口堵塞，應(yīng)由機(jī)務(wù)人員清潔。這些布套都有醒目的紅色標(biāo)志，易于檢查。（2）全壓管和靜壓孔的電加溫，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢查。由于地面沒有相對氣流散熱，通電檢查時(shí)間不能太長，一般不超過1-2min，以免燒壞加熱元件。（3）全、靜壓轉(zhuǎn)換開關(guān)均應(yīng)放在“正?！蔽??？罩惺褂茫?）飛行期間，臨近結(jié)冰溫度時(shí)，全壓管中的水汽可能會因溫度降低而結(jié)冰引起堵塞。大、中型飛機(jī)應(yīng)在臨起飛前接通電加溫開關(guān)。小型飛機(jī)則在可能結(jié)冰的條件下飛行時(shí)（如有霧、雨、雪等）接通

51、電加溫。（2）靜壓孔的位置應(yīng)該使流經(jīng)其表面的空氣盡可能的不受擾動。但是在一些飛行條件下，特別是當(dāng)起落架和襟翼放下后出現(xiàn)大迎角時(shí)，靜壓孔周圍的空氣可能會受到擾動，使高度表和空速表出現(xiàn)錯(cuò)誤指示。而這些儀表的精確度對于飛行安全至關(guān)重要，因此檢查靜壓系統(tǒng)的位置誤差是飛機(jī)審定試飛的一個(gè)重要部分。（3）當(dāng)正常位失效時(shí)，一般應(yīng)首先檢查電加溫是否正常；放至備用位。（4）如果全/靜壓系統(tǒng)被堵塞而又沒有備用系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)全/靜壓系統(tǒng)儀表的工作原理正確判斷受影響的儀表，然后綜合應(yīng)用其他儀表，保證飛行。全/靜壓管堵塞結(jié)冰、臟物及昆蟲引起1）全壓管 對真空速表和馬赫數(shù)表的指示產(chǎn)生影響。2）靜壓孔 對高度的指示和空速表的指

52、示產(chǎn)生影響。第七節(jié)第七節(jié) 大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)一、概述一、概述二、大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)的組成類型二、大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)的組成類型三、機(jī)電模擬式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)三、機(jī)電模擬式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)四、數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)四、數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)五、參數(shù)的計(jì)算五、參數(shù)的計(jì)算一、概述總壓總壓靜壓靜壓飛行高度飛行高度高度偏差高度偏差真實(shí)空速真實(shí)空速指示空速指示空速馬赫數(shù)馬赫數(shù)升降速度升降速度總溫總溫大氣靜溫大氣靜溫統(tǒng)一測量，可以統(tǒng)一測量，可以得到上述參數(shù)得到上述參數(shù)計(jì)算計(jì)算計(jì)算計(jì)算這些參數(shù)可由顯示裝置顯示出來，供駕駛員判斷；也可以通過信號傳感器傳向各種系統(tǒng)，比如自動飛行控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、座艙顯示系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)控制

53、系統(tǒng)、飛行數(shù)據(jù)記錄器、失速警告系統(tǒng)等。技術(shù)發(fā)展技術(shù)發(fā)展 分立儀表不再分立儀表不再適應(yīng)需要適應(yīng)需要飛行控制系統(tǒng)飛行控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng) 導(dǎo)航系統(tǒng)等導(dǎo)航系統(tǒng)等大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)第六節(jié)第六節(jié) 大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī) 根據(jù)根據(jù)傳感器傳感器得到的少量原始數(shù)據(jù)，計(jì)算得到的少量原始數(shù)據(jù)，計(jì)算出較多的與大氣數(shù)據(jù)有關(guān)的飛行參數(shù)的出較多的與大氣數(shù)據(jù)有關(guān)的飛行參數(shù)的多輸入多輸出的多輸入多輸出的機(jī)載綜合測量系統(tǒng)機(jī)載綜合測量系統(tǒng)，就，就是是大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)。具有如下優(yōu)點(diǎn)：。具有如下優(yōu)點(diǎn)： 減少大量重復(fù)的分立式儀表和傳感器，減減少大量重復(fù)的分立式儀表和傳感器，減小重量和

54、體積；小重量和體積； 提高了參數(shù)的測量精度；提高了參數(shù)的測量精度；檢查維護(hù)方便，降低了使用成本。檢查維護(hù)方便，降低了使用成本。一、概述但是，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而可靠性降低。通常，在裝有大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的飛機(jī)上，還裝有主要參數(shù)的應(yīng)急儀表，一些大型飛機(jī)上都裝有兩套大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)，以增加可靠性。二、大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)的組成和類型組成組成1、原始參數(shù)傳感器，提供總壓、原始參數(shù)傳感器，提供總壓、靜壓、總溫和迎角等參數(shù)靜壓、總溫和迎角等參數(shù)2、解算裝置或計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)參、解算裝置或計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)計(jì)算修正誤差數(shù)計(jì)算修正誤差3、輸出裝置，為所需飛行參數(shù)、輸出裝置，為所需飛行參數(shù)信息的系統(tǒng)提供所要求的信息。信息的系統(tǒng)提供所要

55、求的信息。類型類型（1）機(jī)電模擬式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)）機(jī)電模擬式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)（2）數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)）數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)（3）混合式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)）混合式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)三、機(jī)電模擬式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)通過機(jī)械和電氣元件進(jìn)行計(jì)算，然后輸出電氣信號，通過隨動系統(tǒng)在指示部分上指示。此類計(jì)算機(jī)的制造工藝要求高 ，維護(hù)復(fù)雜，精度不高。三、機(jī)電模擬式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)組成組成總壓、靜壓傳感器總壓、靜壓傳感器總溫傳感器總溫傳感器迎角傳感器迎角傳感器機(jī)電模擬式解算裝置機(jī)電模擬式解算裝置四、數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī) 傳感器收集各參數(shù)后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，將模擬量轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識別的數(shù)字量，然后由計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算和處理，計(jì)算機(jī)處理

56、后的數(shù)字量又經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成各設(shè)備需要的模擬量，然后輸出。 數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)革除了模擬式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)和電氣活動觸點(diǎn)，減小了體積和質(zhì)量，提高了工作的可靠性和精度，易于維修，便于實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的綜合性計(jì)算機(jī)管理和控制。數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)的組成部分：傳感器輸入接口中央處理機(jī)輸出接口自檢和故障監(jiān)測系統(tǒng)四、數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)金城學(xué)院民航電子電氣專業(yè)四、數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)1、傳感器壓力傳感器壓力傳感器總壓和靜壓總壓和靜壓總溫傳感器采用熱電阻式溫度傳感器總溫傳感器采用熱電阻式溫度傳感器迎角傳感器采用零壓式迎角傳感器迎角傳感器采用零壓式迎角傳感器2、輸入接口將各個(gè)傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換將各個(gè)傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)所需要的數(shù)字量。成計(jì)算機(jī)所需要的數(shù)字量。頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換器頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換器模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將交流信號轉(zhuǎn)換成直流信號，再將交流信號轉(zhuǎn)換成直流信號，再A/DC.3、中央處理機(jī)中央處理機(jī)中央處理機(jī)1、完成各項(xiàng)計(jì)算任務(wù)、完成各項(xiàng)計(jì)算任務(wù)2、協(xié)調(diào)控制各